(董付国)Python 学习笔记---Python函数设计与使用(3)
5.7 案例精选
例 5-1：编写函数计算圆的面积。
>>> from math import pi as PI
>>> def CircleArea(r):
... if isinstance(r,(int,float)): #确保接收的参数为数值
... return PI*r*r
... else:
... print('You must give me an integer or float as radius.')
...
>>> print(CircleArea(3))
28.274333882308138
例 5-2：编写函数，接受任意多个实数，返回一个元组，其中第一个元素为所有参数的平均值，其他元素为所有参数中大于平均值的实数。
>>> def demo(*para):
... avg = sum(para)/len(para)
... g = [i for i in para if i>avg]
... return (avg,)+tuple(g)
...
>>> print(demo(1,2,3,4))
(2.5, 3, 4)
例 5-3：编写函数，接受字符串参数，返回一个元组，其中第一个元素为大写字母的个数，第二个元素为小写字母个数。
>>> def demo(s):
... result = [0,0]
... for ch in s:
... if 'a'<=ch<='z':
... result[1]+=1
... elif 'A'<=ch<='Z':
... result[0]+=1
... return tuple(result)
...
>>> print(demo('aaabbbbC'))
(1, 7)
例 5-4：编写函数，接受包含20个整数的列表lst和一个整数k作为参数，返回新列表。处理规则为：将列表lst中下标k之前的元素逆序，下标k之后的元素逆序，然后将整个列表lst中的所有元素再逆序。
>>> def demo(lst,k):
... x = lst[:k]
... x.reverse()
... y = lst[k:]
... y.reverse()
... r = x+y
... r.reverse()
... return r
...
>>> lst = list(range(1,21))
>>> print(demo(lst,5))
[6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1, 2, 3, 4, 5]
也可以，这样做更为简便：
>>> def shift(lst,k):
... return lst[k:]+lst[:k]
...
>>> x = list(range(20))
>>> shift(x,3)
[3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 0, 1, 2]
>>> shift(x,-3)
[17, 18, 19, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]
例 5-5：编写函数，接受整数参数t，返回斐波那契额数列中大于t的第一个数。
>>> def demo(t):
... a,b = 1,1
... while b<t:
... a,b = b,a+b
... else:
... return b
...
>>> print(demo(50))
55
例 5-6：编写函数，接受一个包含若干整数的列表参数lst，返回一个元组，其中第一个元素为列表lst中的最小值，其余元素为最小值在列表lst中的下标。
>>> def demo(lst):
... m = min(lst)
... result = (m,)
... for index,value in enumerate(lst): #枚举：索引和数值
... if value==m:
... result = result + (index,)
... return result
...
>>> import random
>>> x = [random.randint(1,20) for i in range(50)]
>>> print(x)
[13, 11, 3, 10, 13, 2, 19, 9, 1, 17, 12, 7, 2, 6, 11, 13, 5, 8, 6, 13, 14, 13, 15, 20, 2, 12, 17, 4, 19, 19, 18, 6, 18, 4, 6, 3, 2, 2, 11, 13, 14, 9, 9, 18, 11, 4, 17, 13, 6, 3]
>>> print(demo(x))
(1, 8)
※※※例 5-7：编写函数，接受一个整数t为参数，打印杨辉三角前t行。
>>> def demo(t):
... print([1])
... print([1,1])
... line = [1,1] #每一行不变的内容，两端
... for i in range(2,t):
... r = []
... for j in range(0,len(line)-1): #以第二行为基准向中间添加内容
... r.append(line[j]+line[j+1])
... line = [1]+r+[1]
... print(line)
...
>>> demo(10)
[1]
[1, 1]
[1, 2, 1]
[1, 3, 3, 1]
[1, 4, 6, 4, 1]
[1, 5, 10, 10, 5, 1]
[1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
[1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
[1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]
[1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]
例 5-8：编写函数，接受一个正偶数为参数，输出两个素数，并且这两个素数之和等于原来的正偶数。如果存在多组符合条件的素数，则全部输出。
>>> import math
>>> def IsPrime(n):
... m = int(math.sqrt(n))+1
... for i in range(2,m):
... if n%i == 0:
... return False
... return True
...
>>> def demo(n):
... if isinstance(n,int) and n>0 and n%2==0:
... for i in range(3,n//2+1): #只用循环前半段，因为后半段的重复了
... if IsPrime(i) and IsPrime(n-i):
... print(i,'+',n-i,'=',n)
...
>>> demo(60)
7 + 53 = 60
13 + 47 = 60
17 + 43 = 60
19 + 41 = 60
23 + 37 = 60
29 + 31 = 60
>>> demo(57)
>>> demo(20)
3 + 17 = 20
7 + 13 = 20
例 5-9：编写函数，接受两个正整数作为参数，返回一个元组，其中第一个元素为最大公约数，第二个元素为最小公倍数(两个数的积处以最大公约数)。
>>> def demo(m,n):
... if m>n:
... m,n = n,m
... p = m*n
... while m!=0:
... r = n%m
... n = m
... m = r
... return(n,p//n)
...
>>> print(demo(12,30))
(6, 60)
- Python标准库已经提供了计算最大公约数的方法了
>>> import math
>>> math.gcd(12,30)
6
例 5-10：编写函数，接收一个所有元素值都不相等的整数列表和一个整数n，要求将值为n的元素作为支点，将列表中所有值小于n的元素全部放到n的前面，所有值大于n的元素放到n后面。
算法形式的写法：
import random
def demo(x,n):
if n not in x:
print(n,' is not an element of ',x)
return
i = x.index(n) #获取指定元素在列表中的索引
x[0],x[i] = x[i],x[0] #将指定元素与第0个元素交换
key = x[0]
i = 0
j = len(x) - 1
while i<j:
while i<j and x[j]>=key: #从后向前寻找第一个比指定元素小的元素
j-=1
x[i] = x[j]
while i<j and x[i]<=key: #从前向后寻找第一个比指定元素大的元素
i+=1
x[j] = x[i]
x[i] = key
x = list(range(1,10))
random.shuffle(x)
print(x)
demo(x,4)
print(x)
运行结果：
[6, 1, 8, 4, 9, 3, 5, 7, 2]
[2, 1, 3, 4, 9, 6, 5, 7, 8]
快速排序思路：
非算法形式的写法（效率一般，遍历两次）：
import random
def demo(x,n):
t1 = [i for i in x if i<n]
t2 = [i for i in x if i>n]
return t1+[n]+t2
x = list(range(1,10))
random.shuffle(x)
print(x)
print(demo(x,4))
例 5-11：编写函数，计算字符串匹配的准确率。以打字练习为例，假设origin为原始内容，userInput为用户输入的内容，下面的代码用来测试用户输入的准确率。
写法一：
def Rate(origin,userInput):
if not(isinstance(origin,str) and isinstance(userInput,str)):
print('The two parameters must be strings.')
return
if len(origin)<len(userInput):
print('Sorry,I suppose the second parameter string is shorter.')
return
right = 0 #精确匹配的字符个数
for origin_char,user_char in zip(origin,userInput):
if origin_char == user_char:
right+=1
return right/len(origin)
origin = 'Shandong Institute of Business and Technology'
userInput = 'Shandong institute of businiSs and TeChnology'
print(Rate(origin,userInput)) #输出测试结果
运行结果：
0.8888888888888888
写法二：
def Rate(origin,userInput):
if not(isinstance(origin,str) and isinstance(userInput,str)):
print('The two parameters must be strings.')
return
if len(origin)<len(userInput):
print('Sorry,I suppose the second parameter string is shorter.')
return
sum(1 for origin_char,user_char in zip(origin,userInput) if origin_char==user_char)
return sum(1 for origin_char,user_char in zip(origin,userInput) if origin_char==user_char)/len(origin)
origin = 'Shandong Institute of Business and Technology'
userInput = 'Shandong institute of businiSs and TeChnology'
print(Rate(origin,userInput)) #输出测试结果
运行结果：
0.8888888888888888
